2. Задание на курсовое проектирование

Проект аппарата периодического действия с косвенным обогревом по теме «Котел электрический пищеварочный опрокидывающийся».

Форма рабочей камеры «Параллелепипед».

Конструктивное исполнение: Настольное.

Исходные данные приведены в таблице 1

ТАБЛИЦА 1

Параметр	Значение
Производительность U, кг/ч	5
Коэффициент загрузки Кз	0,85
Коэффициент формы mф	1
Коэффициент формы μф	0,9
Время разогрева аппарата (нестационарный режим) τн , мин	5
Время тепловой обработки (с момента выхода на стационарный режим ) τс, мин	20
Время загрузки/выгрузки τ3	2
Процент испарения влаги из продукта х , %	0,5+1,5
Процент содержания корки в продукте yк, %	19
Температура воздуха в горячем цехе tв , оС	20
Конечная температура поверхности аппарата tk4 ,оС	50
Средняя конечная температура готовности продукта tkпроС	95
Начальная температура продукта tнпр оС	10
Температура промежуточного теплоносителя tkпт оС	113

Средние теплофизические характеристики промежуточного теплоносителя

ТАБЛИЦА 2

Теплоноситель	r, кДж/кг	c,кДж/кг·K	ρ,кг/м3	tкип, оС
Вода	2200	4.18	950	100

c– удельная теплоемкость,ρ- плотность

Состав и теплофизические характеристики продуктов

ТАБЛИЦА 3

Номер компонента смеси j	Наименование продукта	Массовая доля смеси gj	Удельная теплоемкость СjкДж/кг·K	Плотность ρ jкг/м3
2	картофель	0,4	3,56	1080
4	вода	0,6	4,18	1000

В качестве теплоизоляционного материала в проекте используем альфоль гладкую. Этот вид изоляции при монтаже укладывается без какого-либо обжатия.

Средние теплофизические характеристики альфоли:

λ = 0,053 Вм/м·К С₅=0,92 кДж/кг·Kρ₅=30 кг/м³

Для уменьшения потерь в окружающую среду все аппараты должны иметь крышки, изготовленные из полимерного материала с параметрами:

S₃=0,02 мC₃= 1,3 кДж/кг·Kρ₃=1200 кг/м³

В качестве конструктивного материала в тепловых аппаратах применить нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т и чугун соответствующей толщины S_i :

Для рабочего объема котла S₁=0,002 м

Для рубашки S₂=0,02 м

Для кожуха S₄=0,001 м

И средними теплофизическими характеристиками:

С= 0,462 кДж/кг·Kρ=7900 кг/м³

3. Краткий аналитический обзор существующих аппаратов, сходных по технологическому назначению Классификация пищеварочных котлов

На предприя- тиях общественного питания эксплуатируются котлы различных типов, отличающиеся способом обогрева, вместимостью и формой варочных сосудов, видом энер- гоносителей.

В зависимости от давления в вароч- ном сосуде все котлы классифицируются на пищеварочные котлы, работающие при атмосферном или незначительном избыточном давлении, и автоклавы, работающие при повышенном давлении (250 кПа).

В зависимости от источника теплоты котлы подразделяются на твердотопливные, газовые, электрические и паровые.

По способу установки котлы классифицируются на неопрокидывакцциесно опрокидывающиеся и со съемным варочным сосудом.

В зависимости от способа обогрева различают котлы с непосредственным и косвенным обогревом.

Котлы с непосредственным обогревом могут работать на твердом топливе, газе и электрическом обогреве. По конструкции и эксплуатации они более просты, чем котлы с косвенным обогревом, однако им присущи недостатки: низкий кпд, сложность регулирования теплового режима, возможность пригорания продуктов.

Котлы с косвенным обогревом получили наибольшее распространение и работают при повышенном давлении в греющей рубашке (до 150 кПа). В качестве промежуточного теплоносителя в таких котлах используется вода (кипяченая или дистиллированная).

По соотношению основных геометри- ческих размеров котлы классифицируются на немодулированные , сенкционные модулированные и котлы под функциональные емкости.

Котлы имеют буквенно-цифровую индексацию. Например, индекс котла КПЭ-160 расшифровывается так: К - котел; П - пищеварочный; Э - электрический; 160 - вместимость (в дм3).